焊接机械手设计毕业论文.doc

沈阳理工大学毕业设计说明书课题名称：焊接机械手作者姓名：*指导教师：题目来源：专业名称：设计时间：班级：答辩时间：沈阳理工大学机械制造系1目录摘要.1前言.3第1章焊接机械手的总体方案设计.41.1概述.41.2基本技术参数设计.51.3焊接机器人的主要组成.5第2章焊接机器人底座的设计.72.1底座的工作方式.72.2底座的电动机的选择.72.3底座上谐波齿轮传动的设计.82.4底座轴的设计.102.5底座传动齿轮的设计.122.6底座轴承的选择.14第3章焊接机器人大臂的设计.163.1大臂的工作方式.163.2大臂电动机的选择.163.3大臂上谐波齿轮传动的设计.17第4章焊接机器人小臂的设计.194.1小臂的工作方式.194.2小臂电动机的选择.194.3小臂上谐波齿轮传动的设计.19第5章焊接机器人手腕的设计.225.1机器人手腕的设计要求.225.2手腕工作方式.225.3手腕电动机的选择.235.4手腕轴承的选择.24第6章焊接机器人末端执行器的设计.266.1机器人末端执行器的设计要求.26第7章PLC系统设计.297.1电气设备概述.297.1.1电气控制的变压系统部分设计.297.1.2电气控制的部分设计.297.2PLC的应用.31结论.38谢辞.39参考文献.40沈阳理工大学机械制造系1摘要本次设计是焊接机械手设计，在设计过程中，要求我们运用机电的知识完成，其设计的内容主要包括，机械手的设计，电气系统设计等内容。此次设计的焊接机械手实际是五自由度的关节机器人。采用步进电机驱动、微机控制，结构紧凑，工作范围大，动作灵活，不仅用于弧焊作业，还可用于搬运和装配作业。弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用。弧焊机器人是包括各种电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统，而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机，因而对其性能有着特殊的要求。在弧焊作业中，焊枪应跟踪工件的焊道运动，并不断填充金属形成焊缝。因此运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是两项重要指标。一般情况下，焊接速度约取5-50mm/s，轨迹精度约为（0.2-0.5）mm。电气系统的设计就是运用机电传动的知识，即PLC系统进行控制，PLC控制系统有西门子系统，欧姆龙系统等。关键词：焊接机械手机器人电器控制沈阳理工大学机械制造系2AbstractThisdesignistheweldingapparatusmanipulatordesign,inthedesignprocess,requestsustoutilizethemechanicalandelectricalknowledgetocomplete,itsdesigncontentmainlyincludes,manipulatorsdesign,contentandsoonelectricalsystemdesign.Thisdesignweldingapparatusmanipulatorisfivedegreesoffreedomjointrobotsactually.Usesstep-by-stepsthemotor-driven,themicrocomputercontrol,thestructurecompact,operatingregionbig,themovementisflexible,notonlyusesinthearcweldingwork,butalsomayuseintransportingandtheassemblywork.Thearcweldingrobotinthegeneralmachinery,themetalstructureandsooninmanyprofessionsobtainsthewidespreadutilization.Thearcweldingrobotisincludeseachkindofarcweldingsupplementaryinstallationtheflexibleweldingsystem,butnotonlybythespeedandtheposturewhichplanscarriesthesingleenginewhichtheweldingtorchmoves,thushasthespecialrequesttoitsperformance.Inthearcweldingwork,theweldingtorchshouldtracktheworkpiecetheweldbeadmovement,andtheunceasingfillermetalformstheweldedjoint.Thereforeintherateprocessthespeedstabilityandthepathprecisionaretwoimportanttargets.Intheordinarycircumstances,theweldingspeedtakes5-50mm/approximatelyS,thepathprecisionisapproximately(0.2-0.5)mm.Theelectricalsystemdesignistheutilizationmechanicalandelectricaltransmissionknowledge,namelythePLCsystemcarriesonthecontrol,thePLCcon